Envision Energy

Obwohl Wind zu den saubersten Energieformen zählt, machen ihn schwankende Wetterbedingungen und Windgeschwindigkeiten auch zu einer der herausforderndsten Energiequellen, wenn es um die Gewährleistung einer stetigen Stromversorgung geht. Riesige, teure Turbinen müssen aus jedem Windstoß die größtmögliche Energie gewinnen und so lange wie möglich in Betrieb bleiben, um rentabel zu sein. In der Vergangenheit verursachten Ausfälle hohe Kosten und beeinträchtigten die Leistung erheblich. Dann betrat Envision Energy die Bühne mit seinen intelligenten Windturbinen, die den Energieertrag optimieren sollten. Die Turbinenblätter passen sich automatisch der Windrichtung und -geschwindigkeit an und verfügen über integrierte vorausschauende Wartungsfunktionen, um Ausfallzeiten auf ein Minimum zu reduzieren.

Das chinesische Unternehmen für grüne Energietechnologie hat sich schnell zu einem der weltweit größten Hersteller von Windkraftanlagen entwickelt. Envision setzt sich für eine Welt ein, in der Energie CO2-arm erzeugt wird, und nutzt für die Entwicklung und den Betrieb seiner intelligenten Turbinen die neuesten digitalen Möglichkeiten. Jede Turbine ist mit Hunderten von Sensoren ausgestattet, die Daten über den Betrieb, die Effizienz der Stromerzeugung, die Umgebungsbedingungen und die Wartungsanforderungen sammeln. Dieser softwarebasierte Ansatz umfasst den gesamten Prozess von der Entwicklung bis zur Bereitstellung und darüber hinaus.

Envision nutzt Technologie außerdem, um als Organisation nachhaltiger und effizienter zu werden. 2022 erreichte das Unternehmen an allen Standorten der Welt CO₂-Neutralität. Bis 2028 soll dies auf alle Lieferanten in der Wertschöpfungskette ausgeweitet werden, sodass auch diese keine CO₂-Emissionen mehr verursachen. Um vollständige Transparenz im gesamten Unternehmen und darüber hinaus zu erreichen, hat Envision alle globalen Engineering-Prozesse auf die 3DEXPERIENCE Plattform verlegt.

„Da sich die Windtechnologie weiterentwickelt und der globale Wettbewerb zunimmt, sind die Lieferkettenfähigkeiten zu einem Kernelement der Wettbewerbsfähigkeit geworden“, so Shao Chunlei, Global Supply Chain Vice President und International Project Delivery and Service General Manager. „Unsere Prozesse – von der Auftragsakquise und Produktionsplanung bis hin zur Logistik, dem Betrieb vor Ort und den Wartungsdiensten – müssen nahtlos ineinandergreifen, damit wir unsere Kunden pünktlich beliefern, gleichzeitig die Kontrolle über unsere globale Lieferkette erlangen und unsere Ziele in Sachen Klimaneutralität erreichen können.“

Um den Überblick über die schnell wachsenden globalen Aktivitäten – und das Produktportfolio – zu behalten, muss Envision seine Produktentwicklungsprozesse nahtlos und konsistent steuern können. Dazu müssen alle Abteilungen, einschließlich F&E und Vertrieb, dieselben bewährten Verfahren und Arbeitsabläufe verwenden. Unabhängig davon, ob eine Windkraftanlage in China oder Indien hergestellt wird, müssen alle Daten, die diese Anlage betreffen, und alle damit verbundenen Lieferanten zentral verwaltet werden. Dies ist auch wichtig, um sicherzustellen, dass die Turbinen alle lokalen Sicherheitsvorschriften erfüllen.

„Von der Bestellung über den Verkauf bis hin zur Entwicklung und Lieferung nutzen Unternehmen viele verschiedene Systeme für die einzelnen Aufgaben“, so Alan Tung, Vice President of Digitalization und General Manager of R&D. „Wir brauchten eine Plattform, mit der wir all diese Funktionen an einem Ort verwalten und eine durchgängige Konnektivität erreichen können. Genau das bietet die 3DEXPERIENCE Plattform. Wenn wir also ein Angebot erstellen, ein Produkt entwickeln, konfigurieren oder liefern müssen, basiert alles auf derselben Datenquelle. Dank gründlicher Vorbereitung und Planung konnten wir die 3DEXPERIENCE Plattform in weniger als sechs Monaten implementieren.“

In Zusammenarbeit mit seinem Technologiepartner Shanghai Jiangda hat Envision sein Produktlebenszyklus-Management erfolgreich umgestaltet. Das Unternehmen hat auch seine Prozesse neu gestaltet, um die 3DEXPERIENCE Plattform voll auszunutzen.

„Wir haben unser Geschäft durch die Nutzung neuer Datenmodelle, Datenobjekte und Datenbeziehungen, die von der 3DEXPERIENCE Plattform bereitgestellt werden, völlig umgestaltet“, erklärt Director of IT Liu Mingfei. „Um dieses neue Konzept umzusetzen, mussten wir viele unserer Geschäftsprozesse umstrukturieren und anpassen.“

Heute werden alle Produktentwicklungsdaten zu Windkraftanlagen auf der 3DEXPERIENCE Plattform verwaltet. Mit der zentralisierten Datenverwaltung hat sich der Zugriff auf benötigte Informationen für die Mitarbeiter von Envision Energy grundlegend verändert.

„Wir verwalten über 16 Millionen Modellobjekte, über 120 Millionen Attributobjekte und fast 160 Millionen Indexobjekte auf der 3DEXPERIENCE Plattform“, so Liu. „Unsere Abfrage- und Ausführungsrate ist fast zehnmal so effizient. Dies hat unser Vertrauen in die zukünftige Zusammenarbeit mit Dassault Systèmes gestärkt, in deren Rahmen wir die digitalen Fähigkeiten von Envision insgesamt verbessern können.“

Von der Lastenberechnung bis zur Maschinenoptimierung helfen die Simulationsfunktionen der 3DEXPERIENCE Plattform Envision, die Herausforderungen zu bewältigen, die mit der Konstruktion großer und leichter Windkraftanlagen verbunden sind. Durch Simulationen können Ingenieure aerodynamische Datenparameter und Strukturberechnungen einrechnen.

„Simulationen verkürzen die Konstruktionszyklen erheblich und verbessern die Qualität und Langlebigkeit unserer Produkte“, so Liu. „Die Spindel ist beispielsweise ein sehr wichtiges Teil in der Übertragungskette der Windkraftanlage. Sie ist einer sehr komplexen Belastung ausgesetzt, die wir mit SIMULIA Abaqus analysieren und optimieren. So können wir einerseits die Festigkeitsanforderungen der Spindel sicherstellen und andererseits ihr Gewicht um 10 % reduzieren. Allein dadurch kann Envision jedes Jahr Millionen Renminbi (RMB) [entspricht Hunderttausenden von Euro/US-Dollar] einsparen.“

Die zuverlässigen Stücklisten- und Konfigurationsmanagementfunktionen der 3DEXPERIENCE Plattform – verwaltet in ENOVIA – tragen ebenfalls entscheidend dazu bei, dass der Übergang von der Konstruktion zur Fertigung und Montage reibungslos verläuft. Envision kann den gesamten Prozess modular verwalten, sodass jede Windkraftanlage entsprechend den Anforderungen und dem Installationsort jedes Kunden konfiguriert werden kann.

„Es ist eine äußerst anspruchsvolle Aufgabe, unsere Windkraftanlagen für unterschiedliche Betriebsbedingungen zu konfigurieren“, so Tung. „Die Anlagen werden vor Ort aus verschiedenen Halbfertigprodukten zusammengebaut, daher ist es sehr wichtig, dass es für jede Turbine eine eindeutige Datenquelle gibt. Mit ENOVIA behalten wir den Überblick über all diese Informationen, die wir nutzen, um jedes Design präzise für die örtlichen Betriebsbedingungen zu konfigurieren und mit höchster Genauigkeit in Position zu bringen.“

Um mit der steigenden Nachfrage nach Windkraftanlagen Schritt zu halten, hat Envision Energy seine Produktionskapazitäten rasch erweitert. Allein in China verfügt das Unternehmen über 35 Werke zur Herstellung von Windkraftanlagen, zehn Fabriken für Speicherprodukte, fünf für Rotorblätter, ein Werk für Getriebe, ein weiteres für Generatoren und ein weiteres für Batterien. Im Ausland unterhält das Unternehmen zwei weitere Produktionsstätten in Indien, in denen Windturbinen und Rotorblätter hergestellt werden. Zudem ist eine Expansion nach Saudi-Arabien geplant.

„Für ein so komplexes Lieferkettenlayout benötigen wir ein leistungsstarkes und robustes System wie die 3DEXPERIENCE Plattform, um eine stabile Produktion zu gewährleisten, ein visuelles und integriertes Management der Auftragsstatuskette zu haben und unseren Wettbewerbsvorteil zu erhalten“, so Shao.

Envision nutzt DELMIA Quintiq, um komplexe Lieferkettennetzwerke in digitalen Modellen aufzubauen und mit leistungsstarken Analyse- und Simulationsfunktionen Störungen zu minimieren. Planer erhalten einen klaren Überblick über die gesamte Lieferkette. Das erleichtert die Entscheidungsfindung und ermöglicht es, die Vertriebs- und Betriebsplanung innerhalb von einem Tag statt von fünf Tagen abzuschließen. Im gleichen Zeitraum können sie auch die Lieferverfügbarkeit für neue Aufträge und Projekte bestätigen.

„DELMIA Quintiq gibt uns die Möglichkeit, unsere Pläne auf der Grundlage von Leistungskennzahlen kontinuierlich zu optimieren und zu koordinieren“, so Shao. „Wir können mehrere Szenarien simulieren, wie z. B. Unterbrechungen des Lieferkettennetzwerks, sich ändernde Kundenanforderungen, Kapazitätsschwankungen bei Lieferanten und Produktionsstätten sowie Änderungen der Produktkonfiguration, und verschiedene Ergebnisse vergleichen, um bessere Produktionspläne zu erstellen.“

Durch die Optimierung des Lieferkettennetzwerks konnte Envision beeindruckende wirtschaftliche Vorteile erzielen, darunter eine höhere Effizienz, schnellere Auftragsabwicklung und Lieferzeiten sowie deutlich geringere Logistik-, Produktions- und Lagerhaltungskosten. Allein aufgrund der Größe der von Envision hergestellten Teile sind die Transportkosten in der Regel hoch. Durch die verbesserte Transparenz des komplexen Lieferkettennetzwerks konnte das Unternehmen vorausschauender planen und wirtschaftlichere Optionen wählen.

„Envision Energy hat jedes Jahr zig Millionen RMB [entspricht Millionen Euro/US-Dollar] an Transportkosten eingespart“, so Shao. „Die Kundenzufriedenheit ist durch die pünktliche Lieferung um über 9 % gestiegen, und die Produktlieferung erfolgt insgesamt dreimal schneller.“

Nach der bisher erfolgreichen Implementierung der 3DEXPERIENCE Plattform plant Envision, die Nutzung der Plattform auf weitere Geschäftsbereiche auszuweiten, um ein wahrhaft intelligentes und vernetztes Energiemanagement zu erreichen. Das Unternehmen will die 3DEXPERIENCE Plattform nutzen, um Virtual-Twin-Experiences zu erstellen, die das Engineering, die Fertigung und das Asset-Performance-Management in Bereichen wie den Batterie-Gigafabriken und Energiespeicherprodukten weiter optimieren.

„So wie wir die 3DEXPERIENCE Plattform für die Entwicklung unserer intelligenten Windkraftanlagen genutzt haben, wollen wir nun auch vorgehen, um unsere anderen Energieprodukte auf den Markt zu bringen“, so Tung. „Bei der Erweiterung unserer globalen Präsenz und der Eröffnung neuer Fabriken werden alle Prozesse über die 3DEXPERIENCE Plattform verwaltet. Ich hoffe, dass Envision und Dassault Systèmes auf dem Weg in eine kohlenstofffreie Zukunft weiterhin gemeinsam innovativ sein und neue Technologien erforschen werden.“

Entdecken Sie in weiteren Einblicken, wie Envision Energy DELMIA für die Lieferkettenplanung einsetzt.